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如何讓超重力精餾裝置發(fā)揮其較高效能?

作者:  來源:  更新時間:2019-9-10 10:56:28  點擊次數(shù):
超重力精餾裝置是一種新型精餾設(shè)備,由浙江工業(yè)大學發(fā)明與杭州科力化工設(shè)備有限公司共同研制,將超重力技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的連續(xù)精餾過程。超重力精餾裝置由一個或多個高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子組成,氣液以逆向折流方式流經(jīng)轉(zhuǎn)子,進行接觸傳質(zhì),1.2米高的超重力精餾設(shè)備相當于15米高的常用精餾塔,是對傳統(tǒng)的板式塔、填料塔的重大突破,由國級專家組鑒定,超重力精餾裝置達到國際先水平(發(fā)明號:ZL011343214、ZL200510049145.1、美國US 7,344,126 B2)。2007年獲國家科技創(chuàng)新基金立項,2008年獲中國石油和化學工業(yè)協(xié)會科技進步一等獎,2010年獲教育部科技發(fā)明二等獎。
 
超重力精餾裝置超重力精餾技術(shù)的優(yōu)勢:
1、性能好、效率高、能耗低;
2、高度低、體積小,安全可靠;
3、處理時間短,持液量小,抗堵能力強;
4、操作簡單、維護方便;
5、投資省、管理成本低。
 
超重力精餾裝置適用范圍:超重力精餾裝置廣泛應(yīng)用于乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙酯、乙腈、四氫呋喃、二氯甲烷、DMF、DMSO、甲苯、異丙醇、叔丁醇等有機溶劑的回收及產(chǎn)品分離提純,超重力精餾裝置在原料藥、醫(yī)藥中間體、精細化工、生物柴油、環(huán)保、制酒等行業(yè)已產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用600多套。
 
超重力精餾裝置主要材質(zhì):超重力精餾裝置與物料接觸部分材質(zhì)根據(jù)用戶的需求分別采用SUS304、SUS316L、鈦材等,其它部件采用碳鋼、鑄鐵件、鑄鋼件等。
 
超重力精餾裝置優(yōu)點
1、塔徑大大減少(相等處理量下)
2、塔高大大下降,傳統(tǒng)塔一般高度>10米,超重力塔只有2米左右。從而可大大節(jié)省土建費用,也能放在一般廠房或?qū)嶒炇抑惺褂谩?br /> 3、操作快捷、方便。傳統(tǒng)塔開車到塔頂達設(shè)計組分往往需2~5小時左右,而超重力精餾裝置達平衡只需10分鐘左右。同時超重力塔清洗方便、快捷,更換物料容易,可實現(xiàn) 一機多用。
4、節(jié)能5~30%左右。超重力精餾裝置主要是超重力塔體積小,回流比較小,持液量小,吸熱量和散熱損失均少之故(雖然產(chǎn)生離心力需耗一部分能)。
5、塔板效率高,是傳統(tǒng)塔的十幾倍,故能用于要求分離精度高的產(chǎn)品生產(chǎn)。超重力精餾裝置也能用于吸收、解吸、萃取精餾、脫輝等單元操作。
6、由于超重力精餾裝置的容積小,又無填料,滯留的料液少,持液時間短,一般只有1~5分鐘,熱敏物料不會在塔內(nèi)揮發(fā)、變質(zhì),故特別適合熱敏性物料的精餾操作。
7、由于塔內(nèi)的理論塔板數(shù)大大高于普通塔,分離能力強,成品純度高;排出的廢水中的物料濃度可達0.5%以下。
8、檢修方便,費用低。普通填料塔需半年修一次,每年需清洗填料,費時、費力;而超重力精餾裝置只需每半年更換機封環(huán)即可。
 
超重力精餾裝置通過高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力,在10-1000個g的地球重力場作用下完成汽、液兩相間的傳熱、傳質(zhì),進而實現(xiàn)產(chǎn)品組分分離的。由于普通塔在重力場下(即在1個g作用下)的液泛速度較小,一般在1.5~1.6m/s內(nèi),汽相速度須<液泛速度,否則即會液泛,屆時精餾操作就無法進行,從而使塔內(nèi)汽速提高受到限制,汽、液兩相傳質(zhì)的強化相應(yīng)也受到限制;而“超重力精餾裝置”是通過高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力來實現(xiàn)超重力場(10~1000g作用下)的環(huán)境,即超重力因子β(ω2r/g)通常達350~450左右。超重力精餾裝置在該環(huán)境下汽、液兩相的速度大大提高,其速度可達4~12m/s,從而大大提高液泛速度。超重力精餾裝置中的液體在轉(zhuǎn)子高速下旋轉(zhuǎn)下被加速甩出,在轉(zhuǎn)子及定子間折流流道中被逆向爾行的高速旋轉(zhuǎn)的汽流剪切撕裂成微米至納米級的液膜、液絲和液滴,從而極大地強化了汽、液兩相間的傳熱、傳質(zhì)過程,使傳質(zhì)效率比普通塔高十多倍。同樣的產(chǎn)能所需的設(shè)備體積也大大縮?。ǜ叨瓤s小8~10倍),超重力精餾裝置分離效果也大為提高(單位體積內(nèi)的理論塔板數(shù)大大提高,傳質(zhì)單元高度僅為1cm左右)。
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